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目次
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商品簡介
納米二氧化鈦（TiO2）因具有良好的光催化特性、耐化學腐蝕性和熱穩定性，被廣泛用于涂料、廢水處理、殺菌、化妝品、食品添加劑和生物醫用陶瓷材料等與日常生活緊密相關的領域。因此，其將不可避免地進入環境和生態系統中引起相應的生物學效應（毒理學）。從流行病學調查和實驗研究兩方面，綜述了納米TiO2對生物體（皮膚、肺、肝、腎和腦的損傷）、細胞（細胞膜、細胞生長和凋亡）和生態系統的影響，探討了其毒性產生的可能機制．為建立納米TiO2的環境健康安全暴露評價體系（包括暴露途徑和安全暴露劑量等）；制定納米材料環境安全性評估方法和評估標準提供參考依據，指導納米TiO2的安全生產和合理使用。促進納米技術的健康、安全和可持續發展。
名人/編輯推薦
陳春英等編著的《二氧化鈦納米材料的制備表征及安全應用》是《納米科學與技術》叢書中的一部，以二氧化鈦(TiO2)納米材料為主題。TiO2納米材料由于具有良好的光學催化特性、耐化學腐蝕性和熱穩定性，目前已被大量開發生產，廣泛用于涂料、汽車油漆、造紙、廢水處理、殺菌、太陽能電池、食品添加劑、化妝品、生物醫用陶瓷材料等與人們日常生活息息相關的行業。TiO2納米材料被認為是面向21世紀的新材料、新產品。本書在指導TiO2納米材料的安全生產與合理使用以及職業防護標準的制定等方面將具有一定的參考價值。
目次
《納米科學與技術》叢書序
前言
第1章二氧化鈦納米材料的應用領域
1.1鈦白工業的發展
1.1.1鈦資源儲量
1.1.2生產現狀
1.2二氧化鈦納米材料光催化特性的應用
1.2.1二氧化鈦納米材料光催化機理
1.2.2污水治理
1.2.3氣體凈化
1.2.4抗菌殺菌
1.3二氧化鈦納米材料紫外吸收特性的應用
1.3.1二氧化鈦納米材料紫外吸收機理
1.3.2化妝品
1.3.3塑料
1.3.4玻殼
1.3.5耐候顏料
1.4二氧化鈦納米材料親水性的應用
1.4.1親水性及疏水性機理
1.4.2親水性和疏水性的應用
1.5二氧化鈦納米材料的其他應用
1.5.1國防領域
1.5.2特殊顏料
1.5.3染料敏化電池
參考文獻
第2章二氧化鈦納米材料的生產制備方法
2.1二氧化鈦的生產現狀
2.2二氧化鈦的工業生產技術
2.2.1硫酸法
2.2.2氯化法
2.2.3鹽酸法
2.3二氧化鈦納米材料的制備
2.3.1氣相法
2.3.2液相法
2.3.3固相法
2.4二氧化鈦成膜工藝
2.4.1溶膠一凝膠法
2.4.2沉積法
2.4.3其他方法
參考文獻
第3章二氧化鈦納米材料的特性與表征
3.1二氧化鈦納米材料的特性
3.1.1超微性
3.1.2高效光催化活性
3.1.3紫外吸收性
3.1.4生物效應
3.2二氧化鈦納米材料的表征
3.2.1 X射線熒光分析與電感耦合等離子體質譜分析
3.2.2激光粒度分析法與小角X射線散射
3.2.3電子顯微鏡
3.2.4 X射線衍射及電子衍射
3.2.5掃描探針技術
3.2.6電子能譜
3.2.7振動譜
3.2.8紫外可見光譜
3.2.9電子順磁共振
3.2.10比表面積測定
3.2.11 電場誘導表面光電壓譜
3.2.12熒光光譜
3.2.13紅外光譜
3.2.14光電流譜
3.2.15表面羥基含量的測定
3.2.16熱重一差熱分析
3.2.17差示掃描量熱法
3.2.18納米粒表面電性能檢測
3.2.19潤濕接觸角的測定
3.2.20沉降性檢測
3.2.21親油化度的測定
3.2.22活化指數的測定
3.2.23懸浮率的測定
參考文獻
第4章二氧化鈦納米材料的流行病學研究
4.1流行病學簡介
4.1.1流行病學定義
4.1.2流行病學原理及應用
4.1.3流行病學與其他學科的關系
4.1.4職業流行病學研究方法
4.2二氧化鈦生產現狀
4.3動物實驗研究
4.4人群流行病學研究
4.4.1二氧化鈦生產方法
4.4.2暴露評價
4.4.3歐美主要流行病學研究
4.4.4國內研究
4.5工作場所對二氧化鈦粉塵的控制
4.5.1法律措施
4.5.2技術措施
4.5 3衛生保健措施
4.6展望
參考文獻
第5章二氧化鈦納米材料的暴露途徑
5.1人群的暴露模式
5.1.1呼吸暴露
5.1.2消化道暴露
5.1.3皮膚暴露
5.1.4呼吸暴露、消化道暴露和皮膚暴露之間的關系
5.2動物研究的暴露途徑
5.2.1急性毒性實驗
5.2.2亞急性毒性實驗
5.2.3慢性毒性實驗
5.2.4專門毒性實驗
5.3生態系統的暴露
參考文獻
第6章 二氧化鈦納米材料與生物體的相互作用及其與納米特性的相關性
6.1二氧化鈦納米材料對肺部的作用
6.1.1粒徑
6.1.2表面積
6.1.3顆粒形狀
6.1.4表面化學特性
6.1.5生物體的種屬差異
6.2二氧化鈦納米材料對肝臟和腎臟的作用
6.3二氧化鈦納米材料對心血管系統的影響
6.4二氧化鈦納米材料對神經系統和生殖系統的影響
6.4.1對神經系統的作用
6.4.2對生殖系統的作用
6.5二氧化鈦納米材料對免疫系統的影響
6.6代謝組學方法研究二氧化鈦材料對生物體的作用
參考文獻
第7章二氧化鈦納米材料對皮膚的作用
7.1二氧化鈦納米材料的皮膚滲透性
7.2二氧化鈦納米材料對皮膚功能的影響
參考文獻
第8章二氧化鈦納米材料的細胞生物學效應及其與納米特性的相關性
8.1二氧化鈦納米材料跨膜機制以及在細胞內的定位
8.2光催化下二氧化鈦納米材料對細胞的損傷作用
8.2.1二氧化鈦納米材料對原核細胞的損傷
8.2.2二氧化鈦納米材料對真核細胞的損傷
8.2.3二氧化鈦納米材料的類型與其細胞毒性的關系
8.3非光催化條件下二氧化鈦納米材料的典型細胞效應
8.3.1 非光催化條件下二氧化鈦納米材料產生活性氧并引發細胞凋亡
8.3.2非光催化條件下二氧化鈦納米材料可引發炎癥反應
8.4二氧化鈦納米材料對特定細胞的生物效應
8.4.1二氧化鈦納米材料與肺泡巨噬細胞的相互作用
8.4.2二氧化鈦納米材料與中樞神經系統小膠質細胞的相互作用
……
第9章組織工程中的納米二氧化鈦
第10章二氧化鈦納米材料的生態環境效應
第11章二氧化鈦納米材料的修飾與安全應用
索引
彩圖
前言
第1章二氧化鈦納米材料的應用領域
1.1鈦白工業的發展
1.1.1鈦資源儲量
1.1.2生產現狀
1.2二氧化鈦納米材料光催化特性的應用
1.2.1二氧化鈦納米材料光催化機理
1.2.2污水治理
1.2.3氣體凈化
1.2.4抗菌殺菌
1.3二氧化鈦納米材料紫外吸收特性的應用
1.3.1二氧化鈦納米材料紫外吸收機理
1.3.2化妝品
1.3.3塑料
1.3.4玻殼
1.3.5耐候顏料
1.4二氧化鈦納米材料親水性的應用
1.4.1親水性及疏水性機理
1.4.2親水性和疏水性的應用
1.5二氧化鈦納米材料的其他應用
1.5.1國防領域
1.5.2特殊顏料
1.5.3染料敏化電池
參考文獻
第2章二氧化鈦納米材料的生產制備方法
2.1二氧化鈦的生產現狀
2.2二氧化鈦的工業生產技術
2.2.1硫酸法
2.2.2氯化法
2.2.3鹽酸法
2.3二氧化鈦納米材料的制備
2.3.1氣相法
2.3.2液相法
2.3.3固相法
2.4二氧化鈦成膜工藝
2.4.1溶膠一凝膠法
2.4.2沉積法
2.4.3其他方法
參考文獻
第3章二氧化鈦納米材料的特性與表征
3.1二氧化鈦納米材料的特性
3.1.1超微性
3.1.2高效光催化活性
3.1.3紫外吸收性
3.1.4生物效應
3.2二氧化鈦納米材料的表征
3.2.1 X射線熒光分析與電感耦合等離子體質譜分析
3.2.2激光粒度分析法與小角X射線散射
3.2.3電子顯微鏡
3.2.4 X射線衍射及電子衍射
3.2.5掃描探針技術
3.2.6電子能譜
3.2.7振動譜
3.2.8紫外可見光譜
3.2.9電子順磁共振
3.2.10比表面積測定
3.2.11 電場誘導表面光電壓譜
3.2.12熒光光譜
3.2.13紅外光譜
3.2.14光電流譜
3.2.15表面羥基含量的測定
3.2.16熱重一差熱分析
3.2.17差示掃描量熱法
3.2.18納米粒表面電性能檢測
3.2.19潤濕接觸角的測定
3.2.20沉降性檢測
3.2.21親油化度的測定
3.2.22活化指數的測定
3.2.23懸浮率的測定
參考文獻
第4章二氧化鈦納米材料的流行病學研究
4.1流行病學簡介
4.1.1流行病學定義
4.1.2流行病學原理及應用
4.1.3流行病學與其他學科的關系
4.1.4職業流行病學研究方法
4.2二氧化鈦生產現狀
4.3動物實驗研究
4.4人群流行病學研究
4.4.1二氧化鈦生產方法
4.4.2暴露評價
4.4.3歐美主要流行病學研究
4.4.4國內研究
4.5工作場所對二氧化鈦粉塵的控制
4.5.1法律措施
4.5.2技術措施
4.5 3衛生保健措施
4.6展望
參考文獻
第5章二氧化鈦納米材料的暴露途徑
5.1人群的暴露模式
5.1.1呼吸暴露
5.1.2消化道暴露
5.1.3皮膚暴露
5.1.4呼吸暴露、消化道暴露和皮膚暴露之間的關系
5.2動物研究的暴露途徑
5.2.1急性毒性實驗
5.2.2亞急性毒性實驗
5.2.3慢性毒性實驗
5.2.4專門毒性實驗
5.3生態系統的暴露
參考文獻
第6章 二氧化鈦納米材料與生物體的相互作用及其與納米特性的相關性
6.1二氧化鈦納米材料對肺部的作用
6.1.1粒徑
6.1.2表面積
6.1.3顆粒形狀
6.1.4表面化學特性
6.1.5生物體的種屬差異
6.2二氧化鈦納米材料對肝臟和腎臟的作用
6.3二氧化鈦納米材料對心血管系統的影響
6.4二氧化鈦納米材料對神經系統和生殖系統的影響
6.4.1對神經系統的作用
6.4.2對生殖系統的作用
6.5二氧化鈦納米材料對免疫系統的影響
6.6代謝組學方法研究二氧化鈦材料對生物體的作用
參考文獻
第7章二氧化鈦納米材料對皮膚的作用
7.1二氧化鈦納米材料的皮膚滲透性
7.2二氧化鈦納米材料對皮膚功能的影響
參考文獻
第8章二氧化鈦納米材料的細胞生物學效應及其與納米特性的相關性
8.1二氧化鈦納米材料跨膜機制以及在細胞內的定位
8.2光催化下二氧化鈦納米材料對細胞的損傷作用
8.2.1二氧化鈦納米材料對原核細胞的損傷
8.2.2二氧化鈦納米材料對真核細胞的損傷
8.2.3二氧化鈦納米材料的類型與其細胞毒性的關系
8.3非光催化條件下二氧化鈦納米材料的典型細胞效應
8.3.1 非光催化條件下二氧化鈦納米材料產生活性氧并引發細胞凋亡
8.3.2非光催化條件下二氧化鈦納米材料可引發炎癥反應
8.4二氧化鈦納米材料對特定細胞的生物效應
8.4.1二氧化鈦納米材料與肺泡巨噬細胞的相互作用
8.4.2二氧化鈦納米材料與中樞神經系統小膠質細胞的相互作用
……
第9章組織工程中的納米二氧化鈦
第10章二氧化鈦納米材料的生態環境效應
第11章二氧化鈦納米材料的修飾與安全應用
索引
彩圖
書摘/試閱
在對照的潔凈組中，在未經照射時，加入水滴的瞬間，就表現出很強的親水性，表面被迅速浸潤，而對于含碳氫化合物的實驗組照射的前154s中，親水性沒有明顯改變，接觸角保持在21°左右，在第155秒，親水性突然增大，接觸角也突然減小到10。以下。這樣實驗就證實了這種碳氫化合物的存在確實會對親水性的改變產生明顯影響，并且紫外線對清除這些化合物有著很好的光催化效果。
3.1.4生物效應
與TiO2納米材料生物效應相關的一些特性包括TiO2納米材料的生物相容性、與生物體的作用以及對蛋白質和DNA的損傷等，詳細生物效應請參閱后面的章節。
3.2二氧化鈦納米材料的表征
納米材料的純度、物理化學性能、表面性能及其微觀結構特征參數在研究納米材料與生物體的相互作用中有著非常重要的作用。這些特征參數與材料的組成和性能之間的關系為預測材料在生物體內的行為及判斷其與生物環境的相互作用、作用方式提供了依據。因此，研究納米材料微觀結構的表征對認識納米材料的特性、推動納米材料的應用有著重要的意義。納米材料的檢測與表征技術涉及單一微束與場結合的各種分析手段，這些微束包括光子、電子、中子、離子束，場包括熱、電、聲、磁場，結合指發射（激發）、散射、吸收、光電離。目前，發展納米材料的檢測和表征技術有兩條重要途徑：一是創新技術，建立新原理、新方法；二是對傳統分析技術的改造。對納米材料進行表征主要涉及表征其純度、粒度分布、形狀、表面電性、表面成分及價態、比表面積和分散狀態及結構檢測等。
納米科技的飛速發展對納米材料的表征和測量提出了迫切的要求，如何去表征納米材料擺到了納米測量科學的面前。自1984年Binning和Rohre首先研制出掃描隧道顯微鏡（STM）以來，人們在納米級、原子級水平上研究物質有了飛快的進展。基于納米表征的有力手段——掃描探針顯微鏡（SPM）技術的STM、原子力顯微鏡（AFM）和分子力顯微鏡（MFM）等已發展成為商品。對納米顆粒粒徑及其分布、形態、比表面積和微結構的分析技術已日趨成熟，主要的表征分析手段有動態／靜態激光光散射（LCS／DCS）、透射電子顯微鏡（TEM）、高分辨電子顯微鏡（HREM）、STM、AFM、X射線衍射（XRD）、拉曼光譜（RS）和比表面測試儀等，其中LCS／DCS是近年來發展起來的一種表征納米顆粒粒徑的方法。
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